题目内容
正方体.ABCD-A1B1C1D1的棱长为l,点F、H分别为为A1D、A1C的中点.
(Ⅰ)证明:A1B∥平面AFC;
(Ⅱ)证明:B1H⊥平面AFC.
(Ⅰ)证明:A1B∥平面AFC;
(Ⅱ)证明:B1H⊥平面AFC.
(Ⅰ)连结BD交AC于点E,则E为BD的中点,连结EF
∵EF是△A1BD的中位线,∴EF∥A1B
∵EF?平面AFC,A1B?平面AFC,
∴A1B∥平面AFC;
(II)连结B1C,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,四边形A1B1CD是矩形
∵矩形A1B1CD中,H为A1C的中点,∴H也是B1D的中点
因此,要证明B1H⊥平面AFC,即证明B1D⊥平面AFC
∵正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1B1⊥平面AA1C1C,AF?平面AA1C1C,∴AF⊥A1B1
又∵正方形AA1C1C中,AF⊥A1D,A1B1∩A1D=A1,
∴AF⊥平面A1B1CD,结合B1D?平面A1B1CD,得AF⊥B1D
同理可证:AE⊥B1D,
∵AF、AE是平面AFC内的相交直线,
∴B1D⊥平面AFC,即B1H⊥平面AFC
∵EF是△A1BD的中位线,∴EF∥A1B
∵EF?平面AFC,A1B?平面AFC,
∴A1B∥平面AFC;
(II)连结B1C,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,四边形A1B1CD是矩形
∵矩形A1B1CD中,H为A1C的中点,∴H也是B1D的中点
因此,要证明B1H⊥平面AFC,即证明B1D⊥平面AFC
∵正方体ABCD-A1B1C1D1中,A1B1⊥平面AA1C1C,AF?平面AA1C1C,∴AF⊥A1B1
又∵正方形AA1C1C中,AF⊥A1D,A1B1∩A1D=A1,
∴AF⊥平面A1B1CD,结合B1D?平面A1B1CD,得AF⊥B1D
同理可证:AE⊥B1D,
∵AF、AE是平面AFC内的相交直线,
∴B1D⊥平面AFC,即B1H⊥平面AFC
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